實驗1光纖光學(xué)與半導(dǎo)體激光器的電光特性實驗

1、1光纖光學(xué)與半導(dǎo)體激光器光纖光學(xué)與半導(dǎo)體激光器的電光特性實驗的電光特性實驗實驗說明書北京方式科技有限責任公司3特性的不同，又可將光纖分為單模和多模兩種。單模光纖較細，只允許一種傳播狀態(tài)（模式）；多模光纖較粗，可允許同時存在多種傳播狀態(tài)（模式）。三光纖的數(shù)值孔徑及其測量光纖的數(shù)值孔徑及其測量由于全反射臨界角ic的限制，光纖對自其端面外側(cè)入射的光束相應(yīng)的存在著一個最大的入射孔徑角，參考圖4。假設(shè)光纖端面外側(cè)介質(zhì)的折射率為n0，自端面外側(cè)以i

2、0角入射的光線進入光纖后，其到達纖芯與包層分界面處的入射角i1剛好等于臨界角ic。那么當端面外側(cè)光線的入射角大于i0時，進入光纖時將不滿足全反射條件。因此，i0就是能夠進入光纖且形成穩(wěn)定光傳輸?shù)娜肷涔馐淖畲罂讖浇??？梢宰C明，對于階躍型光纖，有：（1）??????????022210arcsinnnni一般用光纖端面外側(cè)介質(zhì)折射率與最大孔徑角正弦的乘積n0sini0表征允許進入光纖纖芯且能夠穩(wěn)定傳輸?shù)墓饩€的最大入射角范圍，稱為光纖的數(shù)值

3、孔徑。對于階躍型光纖數(shù)值孔徑大小為：（2）222100sinnninNA???光纖數(shù)值孔徑的另一種定義是遠場強度有效數(shù)值孔徑。遠場強度有效數(shù)值孔徑是通過測量光纖遠場強度分布來確定的。它被定義為光纖遠場輻射圖上光強下降到最大值的1e2處的半角的正弦值，如圖5所示。當遠場輻射強度達到穩(wěn)態(tài)分布時，測量光線最大出射的光功率分布曲線及光纖端與探測界面的距離，利用光強下降到最大值的1e2處的半張角的正弦值，計算光纖的數(shù)值孔徑。n0為空氣中的折射率，

4、n0?1。（3）2200sinrlrinNA???四模式模式根據(jù)光的波導(dǎo)理論，光在光纖中的傳播，應(yīng)可用電磁波的麥克斯韋方程來描述，在一特定的邊界條件下麥克斯韋方程有一些特定的解，這些解代表著一些可在光纖中長期穩(wěn)定傳輸?shù)墓馐@些光束或解即被我們稱為模式。理論可以證明，對于波長為1310nm或1550nm的光波當纖芯小于10um時，我們所使用的光線中只有一個基模可以穩(wěn)定傳輸。它沿徑向的光強分布為高斯分布。這種光纖被我們稱為單模光纖。光纖中